Propriétés mécaniques de la fonte ductile

La fonte ductile, également appelée fonte nodulaire ou fonte à graphite sphéroïdal (SG), n'est pas un matériau unique mais fait partie d'un groupe de matériaux qui peuvent être produits pour avoir une large gamme de propriétés grâce au contrôle de la microstructure. La fonte nodulaire obtient du graphite nodulaire grâce à un traitement de sphéroïdisation et d'inoculation, ce qui améliore efficacement les propriétés mécaniques de la fonte, en particulier la plasticité et la ténacité, afin d'obtenir une résistance supérieure à celle de l'acier au carbone. La fonte nodulaire est un matériau en fonte à haute résistance. Ses propriétés globales sont proches de celles de l'acier. Grâce à ses excellentes propriétés, la fonte ductile a été utilisée avec succès pour couler des composants présentant des forces, une résistance, une ténacité et une résistance à l'usure complexes. La fonte nodulaire s'est rapidement développée pour devenir un matériau de fonte juste derrière la fonte grise et largement utilisé. Le soi-disant « remplacement du fer par l'acier » fait principalement référence à la fonte ductile. La fonte ductile est souvent utilisée pour produire des pièces pour vilebrequins et arbres à cames pour automobiles, tracteurs et moteurs à combustion interne, ainsi que des vannes moyenne pression pour machines générales.

La caractéristique commune de la fonte ductile est la forme du graphite. Dans les fontes ductiles, le graphite se présente sous forme de nodules plutôt que de paillettes comme c'est le cas dans la fonte grise. La forme pointue des flocons de graphite crée des points de concentration de contraintes dans la matrice métallique et la forme arrondie des nodules le fait moins, inhibant ainsi la création de fissures et offrant la ductilité améliorée qui donne son nom à l'alliage. La formation de nodules est obtenue par l'ajout d'éléments nodulisants, le plus souvent du magnésium (notez que le magnésium bout à 1 100 °C et le fer fond à 1 500 °C) et, moins souvent maintenant, du cérium (généralement sous forme de Mischmetal). Le tellure a également été utilisé. L'yttrium, souvent un composant du métal Misch, a également été étudié comme noduliseur possible.